结构动力学：基础理论与前沿进展
定价：￥89.00
作者： 徐赵东，张中文
出版社：高等教育出版社
- 高等教育出版社
- 9787040667950
- 1版
- 64275600-1
- 特殊
- 工学
- 力学类
- 力学
- 本科 研究生及以上
内容简介
本书基于作者二十多年结构动力学的教学经验及研究成果，系统介绍了结构动力学的理论基础体系和分析计算方法，并融入了动力学领域的前沿研究成果，旨在帮助读者深入理解掌握动力学的核心概念及前沿研究趋势。全书共6章，其主要内容包括：概述、动力学基础及运动方程的建立、单自由度体系、多自由度体系、无限自由度体系和结构动力学若干前沿研究课题。为方便读者学习与应用，书中配备了丰富的例题解析、实际工程案例分析，并附有算法代码及数字化资源，确保读者实践性地理解所学知识，从而加深对核心知识体系的掌握。
本书可作为土木工程、机械工程、力学、航空航天等相关学科的本科生和研究生的教学用书，也可作为从事结构振动、模态分析与测试等方面工作的研究人员和工程技术人员的参考用书。
目录
目录
前辅文
第1章 概述
1.1 结构动力学概述
1.2 动力荷载
1.2.1 简谐周期荷载
1.2.2 非简谐周期荷载
1.2.3 冲击荷载
1.2.4 任意动力荷载
1.3 结构动力学问题的特点
1.4 结构离散化方法
1.4.1 集中质量法
1.4.2 广义坐标法
1.4.3 有限元法
习题
第2章 动力学基础及运动方程的建立
2.1 动力学基础
2.1.1 动力自由度
2.1.2 基本动力系统元件
2.1.3 动力系统类型
2.2 运动微分方程的建立
2.2.1 动力平衡法
2.2.2 虚功原理
2.2.3 哈密顿原理
2.2.4 拉格朗日方程
2.3 重力的影响
2.4 地基运动的影响
习题
第3章 单自由度体系
3.1 自由振动响应
3.1.1 无阻尼自由振动
3.1.2 有阻尼自由振动
3.1.3 阻尼及其测量
3.1.4 振动的矢量与复数表示
3.1.5 无阻尼体系的简谐荷载响应
3.1.6 有阻尼体系的简谐荷载响应
3.1.7 动力放大系数与相频特性曲线
3.1.8 共振响应
3.1.9 阻尼比的求解
3.2 周期荷载响应
3.3 冲击荷载响应
3.3.1 正弦波脉冲
3.3.2 矩形脉冲
3.3.3 三角形脉冲
3.4 任意荷载的响应
3.4.1 杜哈曼积分（时域分析）
3.4.2 傅里叶变换（频域分析）
3.5 振动的能量
3.5.1 自由振动过程中的能量
3.5.2 黏性阻尼体系的能量耗散
3.5.3 等效黏性阻尼
3.5.4 复阻尼
3.5.5 摩擦阻尼
3.6 结构振动试验
3.6.1 振动试验简介
3.6.2 激振设备
3.6.3 测振仪器
3.6.4 数据采集分析系统
3.7 隔振（震）原理
3.7.1 积极隔振
3.7.2 消极隔振
习题
第4章 多自由度体系
4.1 两自由度体系
4.1.1 无阻尼自由振动运动方程的建立
4.1.2 自振频率与振型
4.1.3 运动方程的一般解
4.2 无阻尼体系自由振动
4.2.1 运动方程的建立
4.2.2 振型及其正交性
4.2.3 广义质量和广义刚度
4.3 有阻尼体系振型叠加法
4.3.1 坐标的耦合与正则坐标
4.3.2 经典阻尼矩阵
4.3.3 振型叠加法
4.4 动力特性的实用计算方法
4.4.1 邓克利公式
4.4.2 瑞利能量法
4.4.3 里茨法
4.4.4 矩阵迭代法
4.4.5 子空间迭代法
4.5 多自由度体系数值分析方法
4.5.1 中心差分法
4.5.2 平均常加速度法
4.5.3 线性加速度法
4.5.4 Newmark-β法
4.5.5 Wilson-θ法
4.6 动力分析中的有限元法
4.6.1 有限元法的一般过程
4.6.2 单元刚度矩阵的构建
4.6.3 形函数与坐标转换
4.6.4 质量矩阵与惯性力作用
4.6.5 质量矩阵
4.6.6 阻尼矩阵
4.6.7 等效节点荷载
习题
第5章 无限自由度体系
5.1 梁的轴向自由振动
5.1.1 梁的轴向自由振动的微分方程与求解
5.1.2 一维线性波动方程
5.1.3 波动方程的行波解
5.2 梁的弯曲自由振动
5.2.1 梁的横向弯曲振动的运动微分方程及其解
5.2.2 振型函数的正交性
5.3 有阻尼无限自由度体系在任意荷载作用下的受迫振动
5.3.1 有阻尼梁偏微分运动方程的建立
5.3.2 基于振型叠加法的结构受迫振动分析
5.3.3 简支梁在移动荷载作用下的振动
5.4 轴向力、剪切变形和转动惯量对振动的影响
5.4.1 考虑轴向力影响的梁横向弯曲运动微分方程
5.4.2 转动惯量对运动微分方程的影响
5.4.3 考虑转动惯量与剪切变形的梁运动微分方程
5.5 薄板的振动
5.5.1 薄板的自由振动
5.5.2 薄板的受迫振动
习题
第6章 结构动力学若干前沿研究课题
6.1 结构地震反应分析
6.1.1 建筑结构地震作用计算方法简介
6.1.2 单自由度弹性体系的水平地震作用
6.1.3 地震反应谱
6.1.4 振型分解反应谱法
6.1.5 底部剪力法
6.2 结构振动控制
6.2.1 概念及分类
6.2.2 黏弹性阻尼器减振技术
6.2.3 橡胶基础隔震技术
6.2.4 多维隔震技术
6.2.5 磁流变阻尼器减振技术
6.3 模态分析理论
6.3.1 模态参数
6.3.2 实模态分析
6.3.3 复模态分析
6.4 结构动力损伤识别
6.4.1 基于频率的损伤识别方法
6.4.2 基于模态的损伤识别方法
6.4.3 基于刚度的损伤识别方法
6.4.4 基于柔度的损伤识别方法
6.4.5 基于能量的损伤识别方法
6.4.6 动力损伤识别研究展望
6.5 动力分析非线性问题
6.5.1 非线性微分方程的解
6.5.2 动力分析中的物理非线性问题
6.5.3 动力分析中的几何非线性问题
6.6 子结构法
6.7 体-足-壤耦合动力学
习题
参考文献
索引
插图
前辅文
第1章 概述
1.1 结构动力学概述
1.2 动力荷载
1.2.1 简谐周期荷载
1.2.2 非简谐周期荷载
1.2.3 冲击荷载
1.2.4 任意动力荷载
1.3 结构动力学问题的特点
1.4 结构离散化方法
1.4.1 集中质量法
1.4.2 广义坐标法
1.4.3 有限元法
习题
第2章 动力学基础及运动方程的建立
2.1 动力学基础
2.1.1 动力自由度
2.1.2 基本动力系统元件
2.1.3 动力系统类型
2.2 运动微分方程的建立
2.2.1 动力平衡法
2.2.2 虚功原理
2.2.3 哈密顿原理
2.2.4 拉格朗日方程
2.3 重力的影响
2.4 地基运动的影响
习题
第3章 单自由度体系
3.1 自由振动响应
3.1.1 无阻尼自由振动
3.1.2 有阻尼自由振动
3.1.3 阻尼及其测量
3.1.4 振动的矢量与复数表示
3.1.5 无阻尼体系的简谐荷载响应
3.1.6 有阻尼体系的简谐荷载响应
3.1.7 动力放大系数与相频特性曲线
3.1.8 共振响应
3.1.9 阻尼比的求解
3.2 周期荷载响应
3.3 冲击荷载响应
3.3.1 正弦波脉冲
3.3.2 矩形脉冲
3.3.3 三角形脉冲
3.4 任意荷载的响应
3.4.1 杜哈曼积分（时域分析）
3.4.2 傅里叶变换（频域分析）
3.5 振动的能量
3.5.1 自由振动过程中的能量
3.5.2 黏性阻尼体系的能量耗散
3.5.3 等效黏性阻尼
3.5.4 复阻尼
3.5.5 摩擦阻尼
3.6 结构振动试验
3.6.1 振动试验简介
3.6.2 激振设备
3.6.3 测振仪器
3.6.4 数据采集分析系统
3.7 隔振（震）原理
3.7.1 积极隔振
3.7.2 消极隔振
习题
第4章 多自由度体系
4.1 两自由度体系
4.1.1 无阻尼自由振动运动方程的建立
4.1.2 自振频率与振型
4.1.3 运动方程的一般解
4.2 无阻尼体系自由振动
4.2.1 运动方程的建立
4.2.2 振型及其正交性
4.2.3 广义质量和广义刚度
4.3 有阻尼体系振型叠加法
4.3.1 坐标的耦合与正则坐标
4.3.2 经典阻尼矩阵
4.3.3 振型叠加法
4.4 动力特性的实用计算方法
4.4.1 邓克利公式
4.4.2 瑞利能量法
4.4.3 里茨法
4.4.4 矩阵迭代法
4.4.5 子空间迭代法
4.5 多自由度体系数值分析方法
4.5.1 中心差分法
4.5.2 平均常加速度法
4.5.3 线性加速度法
4.5.4 Newmark-β法
4.5.5 Wilson-θ法
4.6 动力分析中的有限元法
4.6.1 有限元法的一般过程
4.6.2 单元刚度矩阵的构建
4.6.3 形函数与坐标转换
4.6.4 质量矩阵与惯性力作用
4.6.5 质量矩阵
4.6.6 阻尼矩阵
4.6.7 等效节点荷载
习题
第5章 无限自由度体系
5.1 梁的轴向自由振动
5.1.1 梁的轴向自由振动的微分方程与求解
5.1.2 一维线性波动方程
5.1.3 波动方程的行波解
5.2 梁的弯曲自由振动
5.2.1 梁的横向弯曲振动的运动微分方程及其解
5.2.2 振型函数的正交性
5.3 有阻尼无限自由度体系在任意荷载作用下的受迫振动
5.3.1 有阻尼梁偏微分运动方程的建立
5.3.2 基于振型叠加法的结构受迫振动分析
5.3.3 简支梁在移动荷载作用下的振动
5.4 轴向力、剪切变形和转动惯量对振动的影响
5.4.1 考虑轴向力影响的梁横向弯曲运动微分方程
5.4.2 转动惯量对运动微分方程的影响
5.4.3 考虑转动惯量与剪切变形的梁运动微分方程
5.5 薄板的振动
5.5.1 薄板的自由振动
5.5.2 薄板的受迫振动
习题
第6章 结构动力学若干前沿研究课题
6.1 结构地震反应分析
6.1.1 建筑结构地震作用计算方法简介
6.1.2 单自由度弹性体系的水平地震作用
6.1.3 地震反应谱
6.1.4 振型分解反应谱法
6.1.5 底部剪力法
6.2 结构振动控制
6.2.1 概念及分类
6.2.2 黏弹性阻尼器减振技术
6.2.3 橡胶基础隔震技术
6.2.4 多维隔震技术
6.2.5 磁流变阻尼器减振技术
6.3 模态分析理论
6.3.1 模态参数
6.3.2 实模态分析
6.3.3 复模态分析
6.4 结构动力损伤识别
6.4.1 基于频率的损伤识别方法
6.4.2 基于模态的损伤识别方法
6.4.3 基于刚度的损伤识别方法
6.4.4 基于柔度的损伤识别方法
6.4.5 基于能量的损伤识别方法
6.4.6 动力损伤识别研究展望
6.5 动力分析非线性问题
6.5.1 非线性微分方程的解
6.5.2 动力分析中的物理非线性问题
6.5.3 动力分析中的几何非线性问题
6.6 子结构法
6.7 体-足-壤耦合动力学
习题
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索引
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第1章 概述
1.1 结构动力学概述
1.2 动力荷载
1.2.1 简谐周期荷载
1.2.2 非简谐周期荷载
1.2.3 冲击荷载
1.2.4 任意动力荷载
1.3 结构动力学问题的特点
1.4 结构离散化方法
1.4.1 集中质量法
1.4.2 广义坐标法
1.4.3 有限元法
习题
第2章 动力学基础及运动方程的建立
2.1 动力学基础
2.1.1 动力自由度
2.1.2 基本动力系统元件
2.1.3 动力系统类型
2.2 运动微分方程的建立
2.2.1 动力平衡法
2.2.2 虚功原理
2.2.3 哈密顿原理
2.2.4 拉格朗日方程
2.3 重力的影响
2.4 地基运动的影响
习题
第3章 单自由度体系
3.1 自由振动响应
3.1.1 无阻尼自由振动
3.1.2 有阻尼自由振动
3.1.3 阻尼及其测量
3.1.4 振动的矢量与复数表示
3.1.5 无阻尼体系的简谐荷载响应
3.1.6 有阻尼体系的简谐荷载响应
3.1.7 动力放大系数与相频特性曲线
3.1.8 共振响应
3.1.9 阻尼比的求解
3.2 周期荷载响应
3.3 冲击荷载响应
3.3.1 正弦波脉冲
3.3.2 矩形脉冲
3.3.3 三角形脉冲
3.4 任意荷载的响应
3.4.1 杜哈曼积分（时域分析）
3.4.2 傅里叶变换（频域分析）
3.5 振动的能量
3.5.1 自由振动过程中的能量
3.5.2 黏性阻尼体系的能量耗散
3.5.3 等效黏性阻尼
3.5.4 复阻尼
3.5.5 摩擦阻尼
3.6 结构振动试验
3.6.1 振动试验简介
3.6.2 激振设备
3.6.3 测振仪器
3.6.4 数据采集分析系统
3.7 隔振（震）原理
3.7.1 积极隔振
3.7.2 消极隔振
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4.1 两自由度体系
4.1.1 无阻尼自由振动运动方程的建立
4.1.2 自振频率与振型
4.1.3 运动方程的一般解
4.2 无阻尼体系自由振动
4.2.1 运动方程的建立
4.2.2 振型及其正交性
4.2.3 广义质量和广义刚度
4.3 有阻尼体系振型叠加法
4.3.1 坐标的耦合与正则坐标
4.3.2 经典阻尼矩阵
4.3.3 振型叠加法
4.4 动力特性的实用计算方法
4.4.1 邓克利公式
4.4.2 瑞利能量法
4.4.3 里茨法
4.4.4 矩阵迭代法
4.4.5 子空间迭代法
4.5 多自由度体系数值分析方法
4.5.1 中心差分法
4.5.2 平均常加速度法
4.5.3 线性加速度法
4.5.4 Newmark-β法
4.5.5 Wilson-θ法
4.6 动力分析中的有限元法
4.6.1 有限元法的一般过程
4.6.2 单元刚度矩阵的构建
4.6.3 形函数与坐标转换
4.6.4 质量矩阵与惯性力作用
4.6.5 质量矩阵
4.6.6 阻尼矩阵
4.6.7 等效节点荷载
习题
第5章 无限自由度体系
5.1 梁的轴向自由振动
5.1.1 梁的轴向自由振动的微分方程与求解
5.1.2 一维线性波动方程
5.1.3 波动方程的行波解
5.2 梁的弯曲自由振动
5.2.1 梁的横向弯曲振动的运动微分方程及其解
5.2.2 振型函数的正交性
5.3 有阻尼无限自由度体系在任意荷载作用下的受迫振动
5.3.1 有阻尼梁偏微分运动方程的建立
5.3.2 基于振型叠加法的结构受迫振动分析
5.3.3 简支梁在移动荷载作用下的振动
5.4 轴向力、剪切变形和转动惯量对振动的影响
5.4.1 考虑轴向力影响的梁横向弯曲运动微分方程
5.4.2 转动惯量对运动微分方程的影响
5.4.3 考虑转动惯量与剪切变形的梁运动微分方程
5.5 薄板的振动
5.5.1 薄板的自由振动
5.5.2 薄板的受迫振动
习题
第6章 结构动力学若干前沿研究课题
6.1 结构地震反应分析
6.1.1 建筑结构地震作用计算方法简介
6.1.2 单自由度弹性体系的水平地震作用
6.1.3 地震反应谱
6.1.4 振型分解反应谱法
6.1.5 底部剪力法
6.2 结构振动控制
6.2.1 概念及分类
6.2.2 黏弹性阻尼器减振技术
6.2.3 橡胶基础隔震技术
6.2.4 多维隔震技术
6.2.5 磁流变阻尼器减振技术
6.3 模态分析理论
6.3.1 模态参数
6.3.2 实模态分析
6.3.3 复模态分析
6.4 结构动力损伤识别
6.4.1 基于频率的损伤识别方法
6.4.2 基于模态的损伤识别方法
6.4.3 基于刚度的损伤识别方法
6.4.4 基于柔度的损伤识别方法
6.4.5 基于能量的损伤识别方法
6.4.6 动力损伤识别研究展望
6.5 动力分析非线性问题
6.5.1 非线性微分方程的解
6.5.2 动力分析中的物理非线性问题
6.5.3 动力分析中的几何非线性问题
6.6 子结构法
6.7 体-足-壤耦合动力学
习题
参考文献
索引
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前辅文
第1章 概述
1.1 结构动力学概述
1.2 动力荷载
1.2.1 简谐周期荷载
1.2.2 非简谐周期荷载
1.2.3 冲击荷载
1.2.4 任意动力荷载
1.3 结构动力学问题的特点
1.4 结构离散化方法
1.4.1 集中质量法
1.4.2 广义坐标法
1.4.3 有限元法
习题
第2章 动力学基础及运动方程的建立
2.1 动力学基础
2.1.1 动力自由度
2.1.2 基本动力系统元件
2.1.3 动力系统类型
2.2 运动微分方程的建立
2.2.1 动力平衡法
2.2.2 虚功原理
2.2.3 哈密顿原理
2.2.4 拉格朗日方程
2.3 重力的影响
2.4 地基运动的影响
习题
第3章 单自由度体系
3.1 自由振动响应
3.1.1 无阻尼自由振动
3.1.2 有阻尼自由振动
3.1.3 阻尼及其测量
3.1.4 振动的矢量与复数表示
3.1.5 无阻尼体系的简谐荷载响应
3.1.6 有阻尼体系的简谐荷载响应
3.1.7 动力放大系数与相频特性曲线
3.1.8 共振响应
3.1.9 阻尼比的求解
3.2 周期荷载响应
3.3 冲击荷载响应
3.3.1 正弦波脉冲
3.3.2 矩形脉冲
3.3.3 三角形脉冲
3.4 任意荷载的响应
3.4.1 杜哈曼积分（时域分析）
3.4.2 傅里叶变换（频域分析）
3.5 振动的能量
3.5.1 自由振动过程中的能量
3.5.2 黏性阻尼体系的能量耗散
3.5.3 等效黏性阻尼
3.5.4 复阻尼
3.5.5 摩擦阻尼
3.6 结构振动试验
3.6.1 振动试验简介
3.6.2 激振设备
3.6.3 测振仪器
3.6.4 数据采集分析系统
3.7 隔振（震）原理
3.7.1 积极隔振
3.7.2 消极隔振
习题
第4章 多自由度体系
4.1 两自由度体系
4.1.1 无阻尼自由振动运动方程的建立
4.1.2 自振频率与振型
4.1.3 运动方程的一般解
4.2 无阻尼体系自由振动
4.2.1 运动方程的建立
4.2.2 振型及其正交性
4.2.3 广义质量和广义刚度
4.3 有阻尼体系振型叠加法
4.3.1 坐标的耦合与正则坐标
4.3.2 经典阻尼矩阵
4.3.3 振型叠加法
4.4 动力特性的实用计算方法
4.4.1 邓克利公式
4.4.2 瑞利能量法
4.4.3 里茨法
4.4.4 矩阵迭代法
4.4.5 子空间迭代法
4.5 多自由度体系数值分析方法
4.5.1 中心差分法
4.5.2 平均常加速度法
4.5.3 线性加速度法
4.5.4 Newmark-β法
4.5.5 Wilson-θ法
4.6 动力分析中的有限元法
4.6.1 有限元法的一般过程
4.6.2 单元刚度矩阵的构建
4.6.3 形函数与坐标转换
4.6.4 质量矩阵与惯性力作用
4.6.5 质量矩阵
4.6.6 阻尼矩阵
4.6.7 等效节点荷载
习题
第5章 无限自由度体系
5.1 梁的轴向自由振动
5.1.1 梁的轴向自由振动的微分方程与求解
5.1.2 一维线性波动方程
5.1.3 波动方程的行波解
5.2 梁的弯曲自由振动
5.2.1 梁的横向弯曲振动的运动微分方程及其解
5.2.2 振型函数的正交性
5.3 有阻尼无限自由度体系在任意荷载作用下的受迫振动
5.3.1 有阻尼梁偏微分运动方程的建立
5.3.2 基于振型叠加法的结构受迫振动分析
5.3.3 简支梁在移动荷载作用下的振动
5.4 轴向力、剪切变形和转动惯量对振动的影响
5.4.1 考虑轴向力影响的梁横向弯曲运动微分方程
5.4.2 转动惯量对运动微分方程的影响
5.4.3 考虑转动惯量与剪切变形的梁运动微分方程
5.5 薄板的振动
5.5.1 薄板的自由振动
5.5.2 薄板的受迫振动
习题
第6章 结构动力学若干前沿研究课题
6.1 结构地震反应分析
6.1.1 建筑结构地震作用计算方法简介
6.1.2 单自由度弹性体系的水平地震作用
6.1.3 地震反应谱
6.1.4 振型分解反应谱法
6.1.5 底部剪力法
6.2 结构振动控制
6.2.1 概念及分类
6.2.2 黏弹性阻尼器减振技术
6.2.3 橡胶基础隔震技术
6.2.4 多维隔震技术
6.2.5 磁流变阻尼器减振技术
6.3 模态分析理论
6.3.1 模态参数
6.3.2 实模态分析
6.3.3 复模态分析
6.4 结构动力损伤识别
6.4.1 基于频率的损伤识别方法
6.4.2 基于模态的损伤识别方法
6.4.3 基于刚度的损伤识别方法
6.4.4 基于柔度的损伤识别方法
6.4.5 基于能量的损伤识别方法
6.4.6 动力损伤识别研究展望
6.5 动力分析非线性问题
6.5.1 非线性微分方程的解
6.5.2 动力分析中的物理非线性问题
6.5.3 动力分析中的几何非线性问题
6.6 子结构法
6.7 体-足-壤耦合动力学
习题
参考文献
索引
插图
